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統計的計量から見える運動と言語の空間設計と幾何操作による新しい表現形の創造

研究課題

研究課題/領域番号 17K20000
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

高野 渉  大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任教授(常勤) (30512090)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードロボット / 自然言語 / 機械学習 / 運動 / 人工知能 / 統計的情報処理 / 言語
研究成果の概要

記号化・言語を背景として高度に体系化された人間社会にロボットが浸透するためには,言語化能力をロボットに実装することが必要不可欠となる.本研究課題では,全身運動と言語表現の連想構造を多段中間層を有する統計数理モデルにて表現した.運動データが入力層,言語表現が出力層,入力と出力の関係が,複数の中間層にて結びついた構造であり,それら結びつきを規定するモデルパラメータの最適化アルゴリズムを導出した.これは,運動と言語の関係が中間層の隠れ変数空間の分布として抽出できたことになる.計測した全身運動からそれを説明する文章表現を生成する計算が可能となった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果では,運動と言語を結ぶ多層統計モデルの学習法を提案し,行動を言語表現に変換することを実現した.確率パラメータの性質を利用した最適化計算は.新たな学習アルゴリズムであり,学術的意義がある.また,開発した技術は,行動を言語として理解するロボットの基盤となり,研究室,介護施設,病院などの人間行動を言語化する応用研究に発展している.ロボットや人工システムが日常生活に浸透することを加速させる社会的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Annotation Generation from IMU-Based Human Whole-Body Motions in Daily Life Behavior2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Human-Machine Systems

      巻: 50 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1109/sii46433.2020.9026240

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Action Description from 2D Human Postures in Care Facilities2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Haeyeon Lee
    • 雑誌名

      IEEE Robotics and Automation Letters

      巻: 5 号: 2 ページ: 774-781

    • DOI

      10.1109/lra.2020.2965394

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Representation and Classification of Whole-body Motion Integrated with Finger Motion2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Yusuke Murakami, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems

      巻: 124 ページ: 103378-103378

    • DOI

      10.1016/j.robot.2019.103378

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Data-driven Approach to Probabilistic Impedance Control for Humanoid Robots2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Hiroki Kanayama, Taro Takahashi, Tomohisa Moridaira, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems

      巻: 124 ページ: 103353-103353

    • DOI

      10.1016/j.robot.2019.103353

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Linking Human Motions and Objects to Language for Synthesizing Action Sentences2019

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Yoshihiko Yamada, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Autonomous Robots

      巻: Vol.43, No.4 号: 4 ページ: 913-925

    • DOI

      10.1007/s10514-018-9762-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bilateral Remote Teaching and Autonomous Task Execution with Task Progress Feedback2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ishiguro, Wataru Takano, Yoshihiko Nakamura
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 32 号: 6 ページ: 311-324

    • DOI

      10.1080/01691864.2018.1441746

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Action Description from 2D Human Postures in Care Facilities2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano, Haeyeon Lee
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sentence Generation from IMU-based Human Whole-Body Motions in Daily Life Behaviors2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 学会等名
      The 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者行動の言語化を用いた自動介護日誌システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      高野 渉
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多層統計モデルを用いた運動の言語化2019

    • 著者名/発表者名
      高野 渉
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 運動知識を活用した単カメラ映像から全身運動の3次元再構成法2019

    • 著者名/発表者名
      高野 渉
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 介護施設における2次元姿勢推定を用いた行動識別と言語化2019

    • 著者名/発表者名
      高野渉, 李海妍
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 体操における運動の分節化とその時系列統合による技の自動認識2018

    • 著者名/発表者名
      高野渉,中村仁彦
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Robotics and Artificial Intelligence for Human/Robot Movements2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On Human Activity Dataset for Humanoid Robots2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 学会等名
      The Workshop on the Latest Advances in Big Activity Data Sources for Robotics & New Challenges in IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人間・ロボットの全身運動と言語の学習~深層学習への展開~2018

    • 著者名/発表者名
      高野渉
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Incorrect Label Detection Using Convolutional Autoencoder in Labeling Task of Optical Motion Capture Data2017

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Kusajima, Wataru Takano, Yoshihiko Nakamura
    • 学会等名
      The 2017 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical Translation between Human/Robot Behaviors and Language2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takano
    • 学会等名
      The 3rd Japan-EU Workshop on Neurorobotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] Robotics & Data Science Lab - Research -

    • URL

      http://www-mmds.sigmath.es.osaka-u.ac.jp/faculty/personal/takano/research

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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